二极管电流计算器

- 二极管电流计算器 有助于确定在二极管上施加一定电压时流过的电流量。这种计算对于设计和分析涉及二极管的电路至关重要，例如 整流器、信号处理和 功率 规 在各种电子设备中。

通过使用此计算器，工程师和学生可以快速计算正向偏置二极管场景中的二极管电流。这简化了二极管性能的分析，并确保了电路中元件的准确选择。

二极管电流计算器公式

用于计算流过二极管的电流的公式基于 肖克利 二极管方程:

其中：

• I （二极管电流）是流过二极管的电流（以安培为单位）。
• 是 （饱和电流）是二极管反向偏置时的小漏电流（以安培为单位）。
• 电压 （二极管电压）是施加在二极管两端的电压（以伏为单位）。
• n （理想因子）是一个常数（通常在 1 和 2 之间），取决于二极管材料。
• 速度 （热电压）由下式给出 V_t = kT/q，其中：
  • k （玻尔兹曼常数）= 1.38 × 10⁻²³ J/K
  • T （温度单位为开尔文）= 室温通常为 300K
  • q （电子电荷）= 1.602 × 10⁻¹⁹ C
  • 速度 室温下 ≈ 25.85 mV

该方程有助于根据二极管的电压、饱和电流和热特性以及材料特性计算二极管电流。

二极管电流计算的一般术语

下表解释了二极管电流计算中涉及的常用术语：

按揭年数	图形符号	定义
二极管电流	I	流过二极管的电流（以安培为单位）。
饱和电流	是	二极管反向偏置时的小反向漏电流。
二极管电压	电压	施加在二极管两端的电压（以伏特为单位）。
理想因素	n	取决于二极管材料的常数（通常在 1 和 2 之间）。
热电压	速度	该电压与温度有关，室温（25.85K）时约为300mV。
玻尔兹曼常数	k	热电压计算中使用的常数：1.38 × 10⁻²³ J/K。
电子电荷	q	电子的电荷：1.602 × 10⁻¹⁹ C。

该表提供了理解和应用二极管电流计算公式的基本定义。

二极管电流计算器示例

例 1：计算室温下的二极管电流

假设我们有一个二极管，其饱和电流 (I_s) 为 10⁻¹² A，施加电压 (V_d) 为 0.7 V，理想因子 (n) 为 1.5。室温 (T = 300 K) 下的热电压为 25.85 mV。

使用二极管电流公式：

I = I_s × (e^(V_d / (n × V_t)) - 1)

代入给定值：

I = 10⁻0.7 × (e^(1.5 / (25.85 × 10 × 1⁻XNUMX)) - XNUMX)

首先计算热电压：

V_t = 25.85 毫伏 = 0.02585 伏

然后：

n × V_t = 1.5 × 0.02585 = 0.038775

V_d / (n × V_t) = 0.7 / 0.038775 = 18.06

e^18.06 ≈ 6.52 × 10⁷

e^18.06 - 1 ≈ 6.52 × 10⁷

我= 10⁻¹²×6.52×10⁷

我≈6.52×10⁻⁵A

因此，二极管电流约为 65.2 μA。

例2：LED二极管电流计算

对于 LED二极管 - I_s = 10⁻¹⁴ A, V_d = 2.1V及 N = 1.2时，室温下的二极管电流可以类似地计算出来。

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